WO2019124126A1 - 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置並びに弾性波装置の製造方法 - Google Patents

弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置並びに弾性波装置の製造方法 Download PDF

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諭卓 岸本
誠二 甲斐
誠 澤村
勇蔵 岸
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device, a high frequency front end circuit and a communication device, and a method of manufacturing the elastic wave device.
  • Patent Document 1 discloses an example of a surface acoustic wave device.
  • the surface acoustic wave element is provided on the first surface of the semiconductor substrate.
  • An adhesive layer is provided on the first surface so as to surround the surface acoustic wave element, and a sealing member is provided on the adhesive layer.
  • Wiring is provided on the second surface of the semiconductor substrate. The wiring is covered by an insulating layer.
  • the surface acoustic wave device can be obtained by providing a plurality of surface acoustic wave elements on a semiconductor substrate and then dicing into pieces.
  • the support member as an adhesive bond layer and the protective film as an insulating layer overlap in planar view.
  • the portion to be diced becomes thicker by the amount of the protective film, it takes time for dicing.
  • the dicing blade is easily clogged. Therefore, it is preferable to perform dicing while avoiding the protective film.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device, a high frequency front end circuit and a communication device, and a method of manufacturing the elastic wave device, which can increase productivity more reliably.
  • An elastic wave device includes a support substrate and a piezoelectric layer provided directly or indirectly on the support substrate, and is a main surface on the piezoelectric layer side.
  • a piezoelectric substrate having a main surface of 1 and a second main surface which is a main surface on the supporting substrate side, and provided directly or indirectly on the first main surface of the piezoelectric substrate
  • a supporting member provided on the supporting substrate so as to surround the IDT electrode when viewed from the normal direction of the first main surface, and provided on the supporting member.
  • a through via electrode which is provided so as to penetrate the supporting substrate and which is electrically connected to the IDT electrode.
  • a first wiring electrode electrically connected to the through via electrode;
  • a protective film provided to cover at least a part of the first wiring electrode, and the protective film does not overlap the support substrate when viewed from the normal direction of the second main surface
  • the protective film is provided inside the support member.
  • a high frequency front end circuit according to the present invention comprises an elastic wave device configured according to the present invention and a power amplifier.
  • a communication device comprises a high frequency front end circuit configured according to the present invention and an RF signal processing circuit.
  • a method of manufacturing an elastic wave device is a method of manufacturing an elastic wave device configured according to the present invention, comprising a piezoelectric substrate before being singulated, the IDT electrode, and the through via electrode
  • a support member before singulation is formed on the piezoelectric substrate before singulation so as to have a plurality of first wiring electrodes and a plurality of protective films respectively and surround the plurality of IDT electrodes
  • the support before the singulation As does not reach the portion overlapping the member, and so as to lie inside the support member before the singulation, providing the plurality of protective films, respectively.
  • an elastic wave device a high frequency front end circuit and a communication device, and a method of manufacturing the elastic wave device, which can improve productivity more reliably.
  • FIG. 1 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B are front cross-sectional views for explaining an example of a method of manufacturing an elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are front cross-sectional views for explaining an example of a method of manufacturing an elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4: is front sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing method of the elastic wave apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the thickness of the piezoelectric layer and the Q characteristic.
  • FIG. 6 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to a first modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a front sectional view of an elastic wave device according to a second modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a front sectional view of an elastic wave device according to a third modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a communication apparatus having a high frequency front end circuit.
  • FIG. 1 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • the elastic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2.
  • the piezoelectric substrate 2 has a support substrate 3 and a piezoelectric layer 5. More specifically, the low sound velocity layer 4 is provided on the support substrate 3. A piezoelectric layer 5 is provided on the low sound velocity layer 4.
  • the piezoelectric substrate 2 of the present embodiment is a laminate in which the support substrate 3, the low sound velocity layer 4 and the piezoelectric layer 5 are stacked.
  • the piezoelectric substrate 2 has a first main surface 2a which is a main surface on the piezoelectric layer 5 side and a second main surface 2b which is a main surface on the support substrate 3 side.
  • a plurality of IDT electrodes (Inter Digital Transducers) 7 are provided on the first main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2. By applying an alternating voltage to the IDT electrode 7, an elastic wave is excited.
  • the plurality of IDT electrodes 7 are provided directly on the first main surface 2 a of the piezoelectric substrate 2.
  • the plurality of IDT electrodes 7 may be provided indirectly on the first main surface 2a via, for example, a dielectric film or the like.
  • the piezoelectric layer 5 may be formed of an appropriate piezoelectric single crystal such as lithium tantalate or lithium niobate, or may be formed of an appropriate piezoelectric ceramic such as ZnO, AlN, or PZT.
  • the low sound velocity layer 4 is a layer in which the sound velocity of the bulk wave propagating is lower than the sound velocity of the bulk wave propagating in the piezoelectric layer 5.
  • the low sound velocity layer 4 is made of, for example, glass, silicon oxynitride, tantalum oxide or a material obtained by adding fluorine, carbon or boron to silicon oxide, or the like as a main component.
  • the material of the low sound velocity layer 4 may be a material having a relatively low sound velocity.
  • the low sound velocity layer 4 is made of silicon oxide.
  • the support substrate 3 is a high sound velocity layer in which the sound velocity of the bulk wave propagating is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric layer 5.
  • the supporting substrate 3 is made of, for example, aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, DLC film, silicon (Si), sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric such as quartz, alumina, zirconia Or any of various ceramics such as cordierite, mullite, steatite, forsterite, diamond, magnesia, or a material containing any of the above materials as a main component, or a material containing a mixture of the above materials as a main component.
  • the material of the high sound velocity layer may be a material having a relatively high sound velocity.
  • the support substrate 3 is a silicon substrate.
  • the support substrate 3 may not be a high sound velocity layer.
  • the IDT electrode 7 may be formed of a laminated metal film in which a plurality of metal layers are laminated, or may be formed of a single layer metal film.
  • the elastic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2 in which a support substrate 3 as a high sound velocity layer, a low sound velocity layer 4 and a piezoelectric layer 5 are stacked in this order. Thereby, the energy of the elastic wave can be effectively confined to the piezoelectric layer 5 side.
  • the piezoelectric layer 5 is indirectly provided on the support substrate 3 in the present embodiment, the piezoelectric layer 5 may be provided directly on the support substrate 3.
  • a support member 8 is provided on the support substrate 3 so as to surround the plurality of IDT electrodes 7 when viewed in the normal direction of the first main surface 2a. More specifically, the support member 8 has an opening 8 a surrounding the plurality of IDT electrodes 7.
  • the support member 8 is made of an appropriate resin.
  • a cover member 9 is provided on the support member 8 so as to seal the opening 8 a.
  • the cover member 9 is a silicon cover in the present embodiment.
  • the cover member 9 is not limited above, For example, you may consist of appropriate
  • the shape of the cover member 9 is not particularly limited, but is plate-like in this embodiment.
  • the plurality of IDT electrodes 7 are disposed in a hollow space surrounded by the support substrate 3, the support member 8, and the cover member 9.
  • the elastic wave device 1 has a WLP (Wafer Level Package) structure.
  • a first insulating layer 13A as an insulating layer in the present invention is provided on the second main surface 2b of the piezoelectric substrate 2.
  • a through hole 14 is provided to penetrate the support substrate 3, the low sound velocity layer 4, and the piezoelectric layer 5.
  • the first insulating layer 13A extends into the through hole 14 from above the second main surface 2b.
  • the first wiring electrode 15 is indirectly provided on the second main surface 2b via the first insulating layer 13A.
  • a second wiring electrode 18 is provided on the piezoelectric layer 5. More specifically, the second wiring electrode 18 is provided indirectly on the support substrate 3 via the intermediate layer 6 composed of the low sound velocity layer 4 and the piezoelectric layer 5. The second wiring electrode 18 is electrically connected to the IDT electrode 7.
  • a through via electrode 17 is provided in the through hole 14 such that one end is connected to the first wiring electrode 15 and the other end is connected to the second wiring electrode 18.
  • the through via electrode 17 is electrically connected to the IDT electrode 7 via the second wiring electrode 18.
  • the first wiring electrode 15 and the second wiring electrode 18 may have electrode lands wider than the other parts. Both ends of the through via electrode 17 may be connected to the electrode lands of the first wiring electrode 15 and the second wiring electrode 18 respectively.
  • the through via electrode 17 and the first wiring electrode 15 are integrally provided.
  • the through via electrode 17 and the first wiring electrode 15 may be provided separately from different materials.
  • the support substrate 3 is made of silicon, the electrical resistance of the support substrate 3 is lower than that of the insulator.
  • the first insulating layer 13 A is located between the inner surface of the through hole 14 and the through via electrode 17 and between the second main surface 2 b of the piezoelectric substrate 2 and the first wiring electrode 15. It is provided. Thereby, since the leak current can be suppressed, the electrical characteristics of the elastic wave device 1 do not easily deteriorate.
  • the intermediate layer 6 having the insulating property is provided on the support substrate 3, and the second wiring electrode 18 is provided on the intermediate layer 6. Thereby, the leakage current can be further suppressed, and the electrical characteristics of the elastic wave device 1 are further less likely to deteriorate.
  • the first insulating layer 13A may not be provided.
  • the second insulating layer 13 B is provided on the piezoelectric layer 5 so as to cover the second wiring electrode 18 and the IDT electrode 7. As a result, the IDT electrode 7 and the second wiring electrode 18 are not easily damaged. Note that the second insulating layer 13B may not be provided.
  • a protective film 16 is provided on the second main surface 2 b of the piezoelectric substrate 2 so as to cover at least a part of the first wiring electrode 15. More specifically, the protective film 16 is provided inside the support member 8 when viewed in the normal direction of the second major surface 2 b.
  • the wiring electrodes facing outward in the elastic wave device may be particularly damaged.
  • the first wiring electrode 15 is less likely to be damaged by the provision of the protective film 16.
  • the thickness of the protective film 16 is thicker than the thickness of the first insulating layer 13A. Thereby, the first wiring electrode 15 is more difficult to be damaged.
  • the protective film 16 is made of, for example, polyimide.
  • the protective film 16 may be made of a resin other than polyimide, or may be made of an inorganic insulator.
  • the first wiring electrode 15 has a portion not covered by the protective film 16.
  • Bumps 19 are provided so as to be bonded to a portion of the first wiring electrode 15 which is not covered by the protective film 16.
  • the plurality of IDT electrodes 7 are electrically connected to the outside through the second wiring electrode 18, the through via electrode 17, the first wiring electrode 15, and the bumps 19.
  • the elastic wave device 1 includes a piezoelectric substrate 2 having a support substrate 3 and a piezoelectric layer 5 indirectly provided on the support substrate 3, and a first main surface of the piezoelectric substrate 2.
  • a support member 8 provided on the support substrate 3 so as to surround the IDT electrode 7 when viewed from the normal direction of the first main surface 2a;
  • a cover member 9 provided on the support member 8 and a through via electrode 17 provided so as to penetrate the support substrate 3 and electrically connected to the IDT electrode 7, a third of the piezoelectric substrate 2
  • a protective film 16 provided to cover at least a part of the electrode 15, and the second main surface 2b
  • a protective film 16 is provided inside the support member 8.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are front cross-sectional views for explaining an example of the method of manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are front cross-sectional views for explaining an example of the method of manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 4: is front sectional drawing for demonstrating an example of the manufacturing method of the elastic wave apparatus which concerns on 1st Embodiment.
  • a support substrate 23 before singulation having a third main surface 23a and a fourth main surface 23b opposed to each other is prepared.
  • a plurality of low sound velocity layers 4 are formed on the third major surface 23 a of the support substrate 23 before singulation.
  • the low sound velocity layer 4 can be formed, for example, by sputtering or vacuum evaporation.
  • the plurality of piezoelectric layers 5 are provided on the plurality of low sound velocity layers 4.
  • a plurality of laminates of the piezoelectric layer 5 and the low sound velocity layer 4 may be separately prepared, and thereafter, the plurality of laminates may be disposed on the support substrate 23 before singulation. Thereby, the piezoelectric substrate 22 before singulation is obtained.
  • the plurality of IDT electrodes 7 and the plurality of second wiring electrodes 18 are formed on the plurality of piezoelectric layers 5.
  • the IDT electrode 7 and the second wiring electrode 18 can be provided by, for example, a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. In addition, you may pattern suitably by the photolithographic method etc.
  • the plurality of second insulating layers 13 B are formed on the plurality of piezoelectric layers 5 so as to cover the plurality of IDT electrodes 7 and the plurality of second wiring electrodes 18.
  • the second insulating layer 13B can be provided by, for example, a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. Note that the second insulating layer 13B may not be provided.
  • the support member 28 before singulation having the plurality of openings 8 a is provided on the piezoelectric substrate 22 before singulation. More specifically, on the third major surface 23a of the support substrate 23 before singulation, the support member 28 before singulation is surrounded by the plurality of openings 8a respectively. Set up.
  • the support member 28 before being singulated can be provided by, for example, a photolithography method.
  • the cover member 29 before singulation is provided on the support member 28 before singulation so as to seal the plurality of openings 8a.
  • a plurality of through holes 14 penetrating the support substrate 23, the low sound velocity layer 4 and the piezoelectric layer 5 before being singulated are formed.
  • the through holes 14 are formed to reach the second wiring electrodes 18.
  • the through holes 14 can be formed, for example, by laser beam irradiation. Alternatively, the through hole 14 may be provided mechanically using a drill or the like.
  • the first insulating layer 13A is formed on the fourth main surface 23b of the support substrate 23 before singulation and in the through holes 14.
  • the first insulating layer 13A is formed so as not to cover all of the second wiring electrode 18.
  • the first insulating layer 13A may be formed inside each opening 8a of the support member 28 before singulation when viewed from the normal direction of the second main surface 2b. preferable.
  • the first insulating layer 13A can be formed by, for example, a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like.
  • the first insulating layer 13A formed on the second wiring electrode 18 may be removed by etching or the like.
  • the first insulating layer 13A may not be provided when the support substrate 23 before being singulated is made of an insulator or the like.
  • the through via electrode 17 is formed in the through hole 14 so as to be connected to the second wiring electrode 18.
  • the first wiring electrode 15 is formed on the first insulating layer 13A.
  • a seed electrode layer is formed in the through hole 14 and on the first insulating layer 13A by, for example, a sputtering method or a vacuum evaporation method.
  • the through via electrode 17 and the first wiring electrode 15 are formed on the seed electrode layer by plating.
  • the method of forming the through via electrode 17 and the first wiring electrode 15 is not limited to the above.
  • a plurality of protective films 16 are formed on the fourth main surface 23 b of the support substrate 23 before singulation so as to cover a portion of each of the plurality of first wiring electrodes 15. More specifically, the protective film 16 is formed so as to cover the portion other than the portion where the bump 19 is provided on the first wiring electrode 15 in the process described later.
  • the position when viewed in the normal direction of the fourth major surface 23b, the position does not reach the portion overlapping with the support member 28 before singulation, and is positioned inside the support member 28 before singulation
  • a plurality of protective films 16 are provided respectively as follows. More specifically, when viewed in the normal direction of the fourth major surface 23b, the plurality of protective films 16 are respectively positioned inside the openings 8a of the support member 28 before singulation. Set up.
  • the normal direction of the fourth major surface 23b is the same as the normal direction of the second major surface 2b in the elastic wave device 1 obtained by this manufacturing method.
  • the protective film 16 can be formed, for example, by a printing method or the like.
  • the elastic wave device assembly 20 can be prepared.
  • the elastic wave device assembly 20 has the piezoelectric substrate 22 before singulation, and has a plurality of IDT electrodes 7, through via electrodes 17, first wiring electrodes 15, and protective films 16 respectively.
  • support member 28 before singulation is provided on piezoelectric substrate 22 before singulation, and a cover before singulation is provided on support member 28 before singulation A member 29 is provided. Note that the method of preparing the elastic wave device assembly 20 is not limited to the above method.
  • bumps 19 are provided on portions of the first wiring electrode 15 which are not covered by the protective film 16. By providing the portion covered with the protective film 16 and the portion not covered with the first wiring electrode 15, the bumps 19 can be easily provided.
  • the piezoelectric substrate 22 before singulation, the support member 28 before singulation and the cover member 29 before singulation are diced Do.
  • the elastic wave device assembly 20 is singulated.
  • the protective film 16 does not reach the position overlapping the support member 28 before singulation when viewed in the normal direction of the fourth major surface 23 b. Therefore, the protective film 16 is not diced even if the position of dicing varies, as long as the portion where the support member 28 before singulation is provided is diced. Thereby, the thickness of the portion to be diced can be more reliably reduced. Therefore, the time efficiency in the step of performing the dicing can be more reliably enhanced, and the productivity can be more reliably enhanced.
  • the first insulating layer 13A does not reach the position overlapping the support member 28 before singulation when viewed in the normal direction of the fourth major surface 23b. Therefore, the first insulating layer 13A is not diced even if the dicing position varies, as long as the portion where the support member 28 before singulation is provided is diced. Therefore, the deterioration of the electrical characteristics of the elastic wave device 1 can be suppressed without impairing the temporal efficiency in the step of performing the dicing.
  • dicing is performed by laser beam irradiation.
  • dicing may be performed by etching, or dicing may be performed mechanically using a dicing wheel or the like.
  • first insulating layer 13A having a thickness that does not impair the effects of the present invention may be provided in a portion overlapping the support member 8 when viewed in the normal direction of the second main surface 2b. .
  • the piezoelectric layer 5 is a piezoelectric thin film, which is more preferable than a piezoelectric substrate in an elastic wave device using a normal piezoelectric substrate. Too thin.
  • the wavelength defined by the electrode finger pitch of the IDT electrode 7 is ⁇ .
  • the thickness of the piezoelectric layer 5 is preferably 3.5 ⁇ or less. Thereby, the Q characteristics can be effectively improved.
  • an insulating layer may be provided between the support substrate and the first wiring electrode, and between the support substrate and the through via electrode.
  • the insulating layer may be provided inside the support member when viewed in the normal direction of the second main surface. In this case, the productivity can be further enhanced.
  • the thickness of the protective film may be thicker than the thickness of the insulating layer. In this case, the first wiring electrode is less likely to be damaged.
  • the supporting substrate may be a high sound velocity layer in which the sound velocity of the bulk wave propagating is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric layer.
  • the energy of the elastic wave can be effectively confined to the piezoelectric layer side.
  • a high sound velocity layer may be provided between the support substrate and the piezoelectric layer, the high sound velocity of the bulk wave propagating more than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric layer.
  • the energy of the elastic wave can be effectively confined to the piezoelectric layer side.
  • a low sound velocity layer may be provided between the high sound velocity layer and the piezoelectric layer, the low sound velocity layer of the bulk wave propagating than the sound velocity of the bulk wave propagating through the piezoelectric layer.
  • the energy of the elastic wave can be more effectively confined by the piezoelectric layer side.
  • an acoustic reflection film is provided between the support substrate and the piezoelectric layer, and the acoustic reflection film is a low acoustic impedance layer having a relatively low acoustic impedance and a relative acoustic impedance. It may have a high high acoustic impedance layer. In this case, the energy of the elastic wave can be effectively confined to the piezoelectric layer side.
  • the support substrate may be a silicon substrate.
  • an intermediate layer including at least one layer having an insulating property and including the piezoelectric layer is provided on the support substrate, and electrically connected to the IDT electrode on the intermediate layer.
  • a second wiring electrode may be provided.
  • the second wiring electrode may be provided on the piezoelectric layer.
  • the leak current can be suppressed when the support substrate is made of a semiconductor or the like, the electrical characteristics of the elastic wave device are not easily deteriorated.
  • the cover member may be a silicon cover.
  • the bump is formed such that the first wiring electrode has a portion not covered by the protective film and is joined to a portion not covered by the protective film on the first wiring electrode. May be provided.
  • the thickness of the piezoelectric layer may be 3.5 ⁇ or less. In this case, the Q characteristics of the elastic wave device can be effectively improved.
  • FIG. 6 is a front sectional view of an elastic wave device according to a first modified example of the first embodiment.
  • the present modification differs from the first embodiment in that a high sound velocity layer 34 is provided between the support substrate 3 and the piezoelectric layer 5 separately from the support substrate 3.
  • a low sound velocity layer 4 is provided between the high sound velocity layer 34 and the piezoelectric layer 5.
  • the elastic wave device of this modification has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment except for the above point.
  • the intermediate layer 36 of this modification includes the high sound velocity layer 34.
  • the high sound velocity layer 34 is made of, for example, aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, DLC film, silicon (Si), sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric such as quartz, alumina, It is composed of any of various ceramics such as zirconia, cordierite, mullite, steatite, forsterite, diamond, magnesia, or a material containing the above-described materials as a main component, or a material containing a mixture of the above-described materials as a main component.
  • the material of the high sound velocity layer 34 may be a material having a relatively high sound velocity.
  • the piezoelectric substrate 32 the high sound velocity layer 34, the low sound velocity layer 4 and the piezoelectric layer 5 are stacked in this order, so the energy of elastic waves is effectively applied to the piezoelectric layer 5 side. It can be locked up.
  • FIG. 7 is a front sectional view of an elastic wave device according to a second modified example of the first embodiment.
  • the present modification differs from the first embodiment in that the acoustic reflection film 44 is provided between the support substrate 3 and the piezoelectric layer 5.
  • the elastic wave device of this modification has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment except for the above point.
  • the intermediate layer of this modification is composed of the piezoelectric layer 5 and the acoustic reflection film 44.
  • the acoustic reflection film 44 has a plurality of low acoustic impedance layers with relatively low acoustic impedance, and a plurality of high acoustic impedance layers with relatively high acoustic impedance. More specifically, the acoustic reflection film 44 has three low acoustic impedance layers, a low acoustic impedance layer 45a, a low acoustic impedance layer 45b, and a low acoustic impedance layer 45c. The acoustic reflection film 44 has two high acoustic impedance layers, a high acoustic impedance layer 46 a and a high acoustic impedance layer 46 b.
  • low acoustic impedance layers and high acoustic impedance layers are alternately stacked.
  • the layer located closest to the piezoelectric layer 5 is the low acoustic impedance layer 45a.
  • the elastic wave can be effectively reflected to the piezoelectric layer 5 side. Therefore, the energy of the elastic wave can be effectively confined to the piezoelectric layer 5 side.
  • FIG. 8 is a front sectional view of an elastic wave device according to a third modification of the first embodiment.
  • the present modification differs from the first embodiment in that the arrangement of the piezoelectric layer 55 and the second wiring electrode 58 extend on the low sound velocity layer 4.
  • the elastic wave device of this modification has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment except for the above point.
  • the piezoelectric layer 55 is provided inside the through via electrode 17 when viewed in the normal direction of the first major surface 2 a.
  • the support substrate 3 is made of silicon
  • the low sound velocity layer 4 is made of silicon oxide.
  • the second wiring electrode 58 is provided indirectly on the support substrate 3 via the low sound velocity layer 4 in the intermediate layer 56. Therefore, since the leak current can be suppressed, the electrical characteristics of the elastic wave device do not easily deteriorate.
  • the elastic wave device of each of the above embodiments can be used as a duplexer of a high frequency front end circuit or the like. An example of this is described below.
  • FIG. 9 is a block diagram of a communication device and a high frequency front end circuit. Note that, in the same drawing, each component connected to the high frequency front end circuit 230, for example, the antenna element 202 and the RF signal processing circuit (RFIC) 203 are also illustrated.
  • the high frequency front end circuit 230 and the RF signal processing circuit 203 constitute a communication device 240.
  • the communication device 240 may include a power supply, a CPU, and a display.
  • the high frequency front end circuit 230 includes a switch 225, duplexers 201A and 201B, filters 231 and 232, low noise amplifier circuits 214 and 224, and power amplifier circuits 234a, 234b, 244a and 244b.
  • the high frequency front end circuit 230 and the communication device 240 in FIG. 9 are an example of the high frequency front end circuit and the communication device, and the present invention is not limited to this configuration.
  • the duplexer 201A has filters 211 and 212.
  • the duplexer 201B includes filters 221 and 222.
  • the duplexers 201A and 201B are connected to the antenna element 202 via the switch 225.
  • the elastic wave device may be a duplexer 201A or 201B, or may be a filter 211, 212, 221 or 222.
  • the elastic wave device is also applied to a multiplexer including three or more filters, for example, a triplexer in which antenna terminals of three filters are shared, a hexaplexer in which antenna terminals of six filters are shared. Can.
  • the elastic wave device includes an elastic wave resonator, a filter, a duplexer, and a multiplexer including three or more filters.
  • the multiplexer is not limited to the configuration including both the transmission filter and the reception filter, and may be configured to include only the transmission filter or only the reception filter.
  • the switch 225 connects the antenna element 202 and a signal path corresponding to a predetermined band in accordance with a control signal from a control unit (not shown), and is formed of, for example, a single pole do uble throw (SPDT) switch. .
  • SPDT single pole do uble throw
  • the number of signal paths connected to the antenna element 202 is not limited to one, and may be plural. That is, the high frequency front end circuit 230 may support carrier aggregation.
  • the low noise amplifier circuit 214 is a reception amplifier circuit that amplifies a high frequency signal (here, a high frequency received signal) that has passed through the antenna element 202, the switch 225, and the duplexer 201A, and outputs the amplified signal to the RF signal processing circuit 203.
  • the low noise amplifier circuit 224 is a reception amplifier circuit that amplifies a high frequency signal (here, a high frequency received signal) that has passed through the antenna element 202, the switch 225, and the duplexer 201B, and outputs the amplified signal to the RF signal processing circuit 203.
  • the power amplifier circuits 234 a and 234 b are transmission amplifier circuits that amplify a high frequency signal (here, a high frequency transmission signal) output from the RF signal processing circuit 203 and output the amplified high frequency signal to the antenna element 202 via the duplexer 201 A and the switch 225.
  • the power amplifier circuits 244 a and 244 b are transmission amplifier circuits that amplify a high frequency signal (here, a high frequency transmission signal) output from the RF signal processing circuit 203 and output the amplified high frequency signal to the antenna element 202 via the duplexer 201 B and the switch 225. .
  • the RF signal processing circuit 203 performs signal processing on the high frequency reception signal input from the antenna element 202 via the reception signal path by down conversion or the like, and outputs the reception signal generated by the signal processing. Further, the RF signal processing circuit 203 performs signal processing of the input transmission signal by up conversion or the like, and outputs a high frequency transmission signal generated by the signal processing to the power amplifier circuits 234a, 234b, 244a, 244b.
  • the RF signal processing circuit 203 is, for example, an RFIC.
  • the communication device may include a BB (baseband) IC. In this case, the BBIC processes the received signal processed by the RFIC. Also, the BBIC processes the transmission signal and outputs it to the RFIC.
  • the reception signal processed by the BBIC or the transmission signal before the signal processing by the BBIC is, for example, an image signal or an audio signal.
  • the high-frequency front end circuit 230 may include a duplexer according to a modification of the duplexers 201A and 201B instead of the duplexers 201A and 201B.
  • the filters 231 and 232 in the communication device 240 are connected between the RF signal processing circuit 203 and the switch 225 without passing through the low noise amplifier circuits 214 and 224 and the power amplifier circuits 234a, 234b, 244a and 244b.
  • the filters 231 and 232 are also connected to the antenna element 202 via the switch 225 in the same manner as the duplexers 201A and 201B.
  • productivity is achieved by the elastic wave resonator, filter, duplexer, multiplexer including three or more filters, etc., which are elastic wave devices of the present invention. Can be enhanced more reliably.
  • the elastic wave device, the high frequency front end circuit, and the communication device according to the embodiments of the present invention have been described above by using the embodiments and the modifications thereof, but the present invention relates to any component in the embodiments and the modifications Another embodiment realized by combining the above, a variation obtained by applying various modifications to those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention with respect to the above embodiment, a high frequency front end circuit according to the present invention
  • the present invention also includes various devices incorporating a communication device.
  • the present invention can be widely used in communication devices such as cellular phones as elastic wave resonators, filters, duplexers, multiplexers applicable to multiband systems, front end circuits, and communication devices.
  • An antenna element 203 RF signal processing circuit 211, 212: filter 214: low noise amplifier circuit 221, 222: filter 224: low noise amplifier circuit 225: switch 230: high frequency front end circuit 231, 232: filter 234a, 234b: power Amplifier circuit 240 ... Communication device 244a, 244b ... Power amplifier circuit

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Abstract

生産性をより確実に高めることができる、弾性波装置を提供する。　弾性波装置１は、支持基板３と、支持基板３上に直接的にまたは間接的に設けられている圧電体層５とを有し、かつ圧電体層５側の主面である第１の主面２ａと、支持基板３側の主面である第２の主面２ｂとを有する圧電性基板２と、第１の主面２ａ上に直接的にまたは間接的に設けられているＩＤＴ電極７と、支持基板３上に設けられている支持部材８と、支持部材８上に設けられているカバー部材９と、支持基板３を貫通するように設けられており、ＩＤＴ電極７に電気的に接続されている貫通ビア電極１７と、圧電性基板２の第２の主面２ｂ上に設けられており、貫通ビア電極１７に電気的に接続されている第１の配線電極１５と、第２の主面２ｂ上に、第１の配線電極１５の少なくとも一部を覆うように設けられている保護膜１６とを備える。第２の主面２ｂの法線方向から見たときに、保護膜１６が支持部材８よりも内側に設けられている。

Description

弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置並びに弾性波装置の製造方法
　本発明は、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置並びに弾性波装置の製造方法に関する。
　従来、弾性波装置は、携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献１には、弾性表面波装置の一例が開示されている。この弾性表面波装置においては、半導体基板の第１面上に弾性表面波素子が設けられている。上記第１面上には弾性表面波素子を囲むように接着剤層が設けられており、接着剤層上に封止部材が設けられている。半導体基板の第２面上には、配線が設けられている。配線は絶縁層により覆われている。
　上記弾性表面波装置は、複数の弾性表面波素子を半導体基板上に設けた後に、ダイシングにより個片化することによって得られる。
特開２０１１－１６０４７６号公報
　特許文献１では、平面視において、接着剤層としての支持部材と、絶縁層としての保護膜とが重なっている。保護膜が設けられている部分をダイシングする場合、保護膜の分だけダイシングを行う部分が厚くなるため、ダイシングに時間を要することとなる。なお、例えば、ダイシングブレードを用いてダイシングする場合には、ダイシングブレードが目詰まりし易くなる。従って、保護膜を避けてダイシングすることが好ましい。
　しかしながら、保護膜を避けてダイシングするために、ダイシングの位置を、隣り合う弾性波素子の保護膜同士の間隙に設定したとしても、実際には、ダイシングの位置にばらつきが生じるため、保護膜を避けてダイシングすることは困難であり、生産性を確実に高めることは困難であった。
　なお、個片化前の隣り合う弾性波素子を囲む支持部材間の間隔を大きくした場合には、基板上に設けることができる弾性波素子の個数が少なくなり、生産性を損なう。
　本発明の目的は、生産性をより確実に高めることができる、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置並びに弾性波装置の製造方法を提供することにある。
　本発明に係る弾性波装置は、支持基板と、前記支持基板上に直接的にまたは間接的に設けられている圧電体層と、を有し、かつ前記圧電体層側の主面である第１の主面と、前記支持基板側の主面である第２の主面と、を有する圧電性基板と、前記圧電性基板の前記第１の主面上に直接的にまたは間接的に設けられているＩＤＴ電極と、前記支持基板上に、前記第１の主面の法線方向から見たときに、前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられている支持部材と、前記支持部材上に設けられているカバー部材と、前記支持基板を貫通するように設けられており、前記ＩＤＴ電極に電気的に接続されている貫通ビア電極と、前記圧電性基板の前記第２の主面上に設けられており、前記貫通ビア電極に電気的に接続されている第１の配線電極と、前記第１の配線電極の少なくとも一部を覆うように設けられている保護膜とを備え、前記第２の主面の法線方向から見たときに、前記保護膜が前記支持基板と重ならないように前記保護膜が前記支持部材よりも内側に設けられている。
　本発明に係る高周波フロントエンド回路は、本発明に従い構成された弾性波装置と、パワーアンプとを備える。
　本発明に係る通信装置は、本発明に従い構成された高周波フロントエンド回路と、ＲＦ信号処理回路とを備える。
　本発明に係る弾性波装置の製造方法は、本発明に従い構成された弾性波装置の製造方法であって、個片化前の圧電性基板を有し、前記ＩＤＴ電極と、前記貫通ビア電極と、前記第１の配線電極と、前記保護膜と、をそれぞれ複数有し、前記複数のＩＤＴ電極をそれぞれ囲むように、前記個片化前の圧電性基板上に個片化前の支持部材が設けられており、前記個片化前の支持部材上に個片化前のカバー部材が設けられている、弾性波装置集合体を用意する工程と、前記個片化前の圧電性基板、前記個片化前の支持部材及び前記個片化前のカバー部材をダイシングすることにより、前記弾性波装置集合体を個片化する工程とを備え、前記弾性波装置集合体を用意する工程において、前記第２の主面の法線方向から見たときに、前記個片化前の支持部材と重なる部分に至らないように、かつ前記個片化前の支持部材よりも内側に位置するように、前記複数の保護膜をそれぞれ設ける。
　本発明によれば、生産性をより確実に高めることができる、弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置並びに弾性波装置の製造方法を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための正面断面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための正面断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための正面断面図である。 図５は、圧電体層の厚みと、Ｑ特性との関係を示す図である。 図６は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。 図８は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。 図９は、高周波フロントエンド回路を有する通信装置の構成図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　弾性波装置１は圧電性基板２を有する。圧電性基板２は支持基板３及び圧電体層５を有する。より具体的には、支持基板３上には、低音速層４が設けられている。低音速層４上には圧電体層５が設けられている。このように、本実施形態の圧電性基板２は、支持基板３、低音速層４及び圧電体層５が積層された積層体である。圧電性基板２は、圧電体層５側の主面である第１の主面２ａと、支持基板３側の主面である第２の主面２ｂとを有する。
　圧電性基板２の第１の主面２ａ上には複数のＩＤＴ電極（Ｉｎｔｅｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）７が設けられている。ＩＤＴ電極７に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。
　本実施形態においては、複数のＩＤＴ電極７は、圧電性基板２の第１の主面２ａ上に直接的に設けられている。なお、複数のＩＤＴ電極７は第１の主面２ａ上に、例えば誘電体膜などを介して、間接的に設けられていてもよい。
　圧電体層５は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムなどの適宜の圧電単結晶からなってもよく、ＺｎＯ、ＡｌＮ、またはＰＺＴなどの適宜の圧電セラミックスからなっていてもよい。
　低音速層４は、圧電体層５を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い層である。低音速層４は、例えば、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタルまたは酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料などからなる。なお、低音速層４の材料は、相対的に低音速な材料であればよい。本実施形態では、低音速層４は酸化ケイ素からなる。
　支持基板３は、本実施形態では、圧電体層５を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層である。支持基板３は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜、シリコン（Ｓｉ）、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、マグネシア、または、上記各材料を主成分とする材料、上記各材料の混合物を主成分とする材料のいずれかからなる。なお、高音速層の材料は、相対的に高音速な材料であればよい。本実施形態では、支持基板３はシリコン基板である。なお、支持基板３は高音速層ではなくともよい。
　ＩＤＴ電極７は、複数の金属層が積層された積層金属膜からなっていてもよく、単層の金属膜からなっていてもよい。
　弾性波装置１は、高音速層としての支持基板３、低音速層４及び圧電体層５がこの順序で積層された圧電性基板２を有する。それによって、弾性波のエネルギーを圧電体層５側に効果的に閉じ込めることができる。
　なお、本実施形態においては、支持基板３上に間接的に圧電体層５が設けられているが、支持基板３上に直接的に圧電体層５が設けられていてもよい。
　支持基板３上には、第１の主面２ａの法線方向から見たときに、複数のＩＤＴ電極７を囲むように、支持部材８が設けられている。より具体的には、支持部材８は、複数のＩＤＴ電極７を囲んでいる開口部８ａを有する。支持部材８は適宜の樹脂からなる。
　支持部材８上には、開口部８ａを封止するように、カバー部材９が設けられている。カバー部材９は、本実施形態ではシリコンカバーである。なお、カバー部材９は上記に限定されず、例えば、適宜の樹脂からなっていてもよい。カバー部材９の形状は、特に限定されないが、本実施形態では板状である。
　複数のＩＤＴ電極７は、支持基板３、支持部材８及びカバー部材９により囲まれた中空空間に配置されている。このように、弾性波装置１はＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ　Ｌｅｖｅｌ　Ｐａｃｋａｇｅ）構造である。
　圧電性基板２の第２の主面２ｂ上には、本発明における絶縁層としての、第１の絶縁層１３Ａが設けられている。ここで、支持基板３、低音速層４及び圧電体層５を貫通するように、貫通孔１４が設けられている。第１の絶縁層１３Ａは、第２の主面２ｂ上から貫通孔１４内に至っている。
　第２の主面２ｂ上には、第１の絶縁層１３Ａを介して、間接的に第１の配線電極１５が設けられている。他方、圧電体層５上には第２の配線電極１８が設けられている。より具体的には、支持基板３上に、低音速層４及び圧電体層５からなる中間層６を介して、間接的に第２の配線電極１８が設けられている。第２の配線電極１８は、ＩＤＴ電極７に電気的に接続されている。
　上記貫通孔１４内には、一方端が第１の配線電極１５に接続され、他方端が第２の配線電極１８に接続されるように、貫通ビア電極１７が設けられている。貫通ビア電極１７は、第２の配線電極１８を介して、ＩＤＴ電極７に電気的に接続されている。第１の配線電極１５及び第２の配線電極１８は、他の部分よりも幅が広い、電極ランドを有していてもよい。貫通ビア電極１７の両端は、第１の配線電極１５及び第２の配線電極１８のそれぞれの電極ランドに接続されていてもよい。本実施形態においては、貫通ビア電極１７と第１の配線電極１５とは一体として設けられている。なお、貫通ビア電極１７と第１の配線電極１５とは、互いに異なる材料により、別体として設けられていてもよい。
　上述したように、本実施形態では、支持基板３はシリコンからなるため、支持基板３の電気抵抗は絶縁体よりも低い。ここで、上記第１の絶縁層１３Ａは、貫通孔１４の内面と貫通ビア電極１７との間、及び、圧電性基板２の第２の主面２ｂと第１の配線電極１５との間に設けられている。それによって、リーク電流を抑制することができるため、弾性波装置１の電気的特性が劣化し難い。加えて、支持基板３上に絶縁性を有する上記中間層６が設けられており、中間層６上に第２の配線電極１８が設けられている。それによって、リーク電流をより一層抑制することができるため、弾性波装置１の電気的特性がより一層劣化し難い。
　なお、支持基板３が絶縁体からなる場合などにおいては、第１の絶縁層１３Ａは設けられていなくともよい。
　本実施形態では、圧電体層５上には、第２の配線電極１８及びＩＤＴ電極７を覆うように第２の絶縁層１３Ｂが設けられている。それによって、ＩＤＴ電極７や第２の配線電極１８が破損し難い。なお、第２の絶縁層１３Ｂは設けられていなくともよい。
　圧電性基板２の第２の主面２ｂ上には、第１の配線電極１５の少なくとも一部を覆うように、保護膜１６が設けられている。より具体的には、第２の主面２ｂの法線方向から見たときに、保護膜１６は支持部材８よりも内側に設けられている。ここで、一般的に、弾性波装置における外側に面している配線電極は特に破損するおそれがある。本実施形態では、保護膜１６が設けられていることによって、第１の配線電極１５が破損し難い。
　本実施形態においては、保護膜１６の厚みは、第１の絶縁層１３Ａの厚みよりも厚い。それによって、第１の配線電極１５はより一層破損し難い。保護膜１６は、例えば、ポリイミドからなる。なお、保護膜１６はポリイミド以外の樹脂からなっていてもよく、あるいは、無機絶縁体からなっていてもよい。
　第１の配線電極１５は、保護膜１６に覆われていない部分を有する。第１の配線電極１５上の保護膜１６に覆われていない部分に接合されるように、バンプ１９が設けられている。上記複数のＩＤＴ電極７は、第２の配線電極１８、貫通ビア電極１７、第１の配線電極１５及びバンプ１９を介して、外部に電気的に接続される。
　本実施形態の弾性波装置１は、支持基板３と、支持基板３上に間接的に設けられている圧電体層５とを有する圧電性基板２と、圧電性基板２の第１の主面２ａ上に設けられているＩＤＴ電極７と、支持基板３上に、第１の主面２ａの法線方向から見たときに、ＩＤＴ電極７を囲むように設けられている支持部材８と、支持部材８上に設けられているカバー部材９と、支持基板３を貫通するように設けられており、ＩＤＴ電極７に電気的に接続されている貫通ビア電極１７と、圧電性基板２の第２の主面２ｂ上に設けられており、貫通ビア電極１７に電気的に接続されている第１の配線電極１５と、圧電性基板２の第２の主面２ｂ上に、第１の配線電極１５の少なくとも一部を覆うように設けられている保護膜１６とを備え、第２の主面２ｂの法線方向から見たときに、保護膜１６が支持部材８よりも内側に設けられているという構成を有する。それによって、弾性波装置の集合体をダイシングする場合に、個片化前の支持部材が設けられている部分をダイシングする限りにおいては、ダイシングの位置にばらつきが生じたとしても、保護膜１６がダイシングされることがなくなる。従って、保護膜１６を避けてダイシングすることが容易となり、生産性をより確実に高めることができる。これを、下記において、本実施形態の弾性波装置１の製造方法と共に説明する。
　図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための正面断面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための正面断面図である。図４は、第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための正面断面図である。
　図２（ａ）に示すように、対向し合う第３の主面２３ａ及び第４の主面２３ｂを有する、個片化前の支持基板２３を用意する。次に、個片化前の支持基板２３の第３の主面２３ａ上に、複数の低音速層４を形成する。低音速層４は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより形成することができる。次に、複数の低音速層４上に複数の圧電体層５を設ける。なお、別途圧電体層５及び低音速層４の積層体を複数作製し、しかる後、個片化前の支持基板２３上に上記複数の積層体を配置してもよい。これにより、個片化前の圧電性基板２２を得る。
　次に、複数の圧電体層５上に、複数のＩＤＴ電極７及び複数の第２の配線電極１８を形成する。ＩＤＴ電極７及び第２の配線電極１８は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより設けることができる。なお、フォトリソグラフィ法などにより、適宜パターニングを行ってもよい。次に、複数の圧電体層５上に、複数のＩＤＴ電極７及び複数の第２の配線電極１８を覆うように、複数の第２の絶縁層１３Ｂを形成する。第２の絶縁層１３Ｂは、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより設けることができる。なお、第２の絶縁層１３Ｂは設けなくともよい。
　次に、個片化前の圧電性基板２２上に、複数の開口部８ａを有する個片化前の支持部材２８を設ける。より具体的には、個片化前の支持基板２３の第３の主面２３ａ上に、複数のＩＤＴ電極７を複数の開口部８ａによりそれぞれ囲むように、個片化前の支持部材２８を設ける。個片化前の支持部材２８は、例えば、フォトリソグラフィ法などにより設けることができる。
　次に、複数の開口部８ａを封止するように、個片化前の支持部材２８上に個片化前のカバー部材２９を設ける。
　次に、図２（ｂ）に示すように、個片化前の支持基板２３、低音速層４及び圧電体層５を貫通する貫通孔１４を複数形成する。貫通孔１４は、第２の配線電極１８に至るように形成する。貫通孔１４は、例えば、レーザー光の照射により形成することができる。あるいは、ドリルなどを用いて機械的に貫通孔１４を設けてもよい。
　次に、個片化前の支持基板２３の第４の主面２３ｂ上及び貫通孔１４内に、第１の絶縁層１３Ａを形成する。ここで、第１の絶縁層１３Ａは、第２の配線電極１８の全てを覆わないように形成する。詳細は後述するが、第１の絶縁層１３Ａは、第２の主面２ｂの法線方向から見たときに、個片化前の支持部材２８の各開口部８ａの内側に形成することが好ましい。第１の絶縁層１３Ａは、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより形成することができる。なお、第２の配線電極１８上に形成された第１の絶縁層１３Ａを、エッチングなどにより除去してもよい。個片化前の支持基板２３が絶縁体からなる場合などには、第１の絶縁層１３Ａは設けなくともよい。
　次に、図３（ａ）に示すように、第２の配線電極１８に接続するように、貫通孔１４内に貫通ビア電極１７を形成する。同時に、第１の絶縁層１３Ａ上に、第１の配線電極１５を形成する。貫通ビア電極１７及び第１の配線電極１５を形成するに際し、貫通孔１４内及び第１の絶縁層１３Ａ上に、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより、シード電極層を形成する。次に、シード電極層上に、めっき法により貫通ビア電極１７及び第１の配線電極１５を形成する。なお、貫通ビア電極１７及び第１の配線電極１５の形成の方法は上記に限定されない。
　次に、個片化前の支持基板２３の第４の主面２３ｂ上に、複数の第１の配線電極１５のそれぞれの一部を覆うように、複数の保護膜１６を形成する。より具体的には、後述する工程において、第１の配線電極１５上のバンプ１９を設ける部分以外の部分を覆うように、保護膜１６を形成する。ここで、第４の主面２３ｂの法線方向から見たときに、個片化前の支持部材２８と重なる部分に至らないように、かつ個片化前の支持部材２８よりも内側に位置するように、複数の保護膜１６をそれぞれ設ける。より具体的には、第４の主面２３ｂの法線方向から見たときに、個片化前の支持部材２８の各開口部８ａの内側に位置するように、複数の保護膜１６をそれぞれ設ける。なお、第４の主面２３ｂの法線方向は、この製造方法により得られる弾性波装置１における、第２の主面２ｂの法線方向と同じ方向である。保護膜１６は、例えば、印刷法などにより形成することができる。
　以上により、弾性波装置集合体２０を用意することができる。なお、弾性波装置集合体２０は、個片化前の圧電性基板２２を有し、ＩＤＴ電極７と、貫通ビア電極１７と、第１の配線電極１５と、保護膜１６とをそれぞれ複数有する。弾性波装置集合体２０においては、個片化前の圧電性基板２２上に個片化前の支持部材２８が設けられており、個片化前の支持部材２８上に個片化前のカバー部材２９が設けられている。なお、弾性波装置集合体２０を用意する方法は、上記の方法に限定されない。
　次に、図３（ｂ）に示すように、第１の配線電極１５上の保護膜１６に覆われていない部分に、バンプ１９をそれぞれ設ける。第１の配線電極１５上において、保護膜１６に覆われている部分と、覆われていない部分とを設けることにより、バンプ１９を容易に設けることができる。
　次に、図４に示すように、Ｉ－Ｉ線で示すダイシングラインに沿い、個片化前の圧電性基板２２、個片化前の支持部材２８及び個片化前のカバー部材２９をダイシングする。これにより、弾性波装置集合体２０を個片化する。本実施形態では、第４の主面２３ｂの法線方向から見たときに、個片化前の支持部材２８と重なる位置に、保護膜１６が至っていない。よって、個片化前の支持部材２８が設けられている部分をダイシングする限りにおいて、ダイシングの位置にばらつきが生じたとしても、保護膜１６がダイシングされることはない。これにより、ダイシングする部分の厚みをより確実に薄くすることができる。従って、ダイシングを行う工程における時間的な効率をより確実に高めることができ、生産性をより確実に高めることができる。
　加えて、本実施形態では、第４の主面２３ｂの法線方向から見たときに、個片化前の支持部材２８と重なる位置に、第１の絶縁層１３Ａが至っていない。よって、個片化前の支持部材２８が設けられている部分をダイシングする限りにおいて、ダイシングの位置にばらつきが生じたとしても、第１の絶縁層１３Ａがダイシングされることはない。従って、ダイシングを行う工程における時間的な効率を損なうことなく、弾性波装置１の電気的特性の劣化を抑制することができる。
　本実施形態においては、レーザー光の照射によりダイシングを行う。なお、例えば、エッチングによりダイシングを行ってもよく、ダイシングホイールなどを用いて機械的にダイシングを行ってもよい。
　なお、第２の主面２ｂの法線方向から見たときに、支持部材８に重なる部分に、本発明の効果を損なわない程度の厚みの第１の絶縁層１３Ａが設けられていてもよい。
　ところで、圧電性基板２が、図１に示す第１の実施形態のような積層構造を有する場合、圧電体層５は圧電薄膜であり、通常の圧電基板を用いた弾性波装置における圧電基板よりも薄い。ここで、ＩＤＴ電極７の電極指ピッチにより規定される波長をλとする。図５に示すように、圧電体層５の厚みが３．５λより厚い場合、Ｑ特性は劣化する。よって、圧電体層５の厚みは、３．５λ以下とすることが好ましい。それによって、Ｑ特性を効果的に改善することができる。
　なお、本発明では、前記支持基板と前記第１の配線電極との間、及び、前記支持基板と前記貫通ビア電極との間に、絶縁層が設けられていてもよい。この場合には、支持基板が半導体からなる場合などに、リーク電流を抑制することができるため、弾性波装置の電気的特性が劣化し難い。
　本発明では、前記第２の主面の法線方向から見たときに、前記絶縁層が前記支持部材よりも内側に設けられていてもよい。この場合には、生産性をより一層確実に高めることができる。
　本発明では、前記保護膜の厚みが前記絶縁層の厚みよりも厚くてもよい。この場合には、第１の配線電極はより一層破損し難い。
　本発明では、前記支持基板が、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層であってもよい。この場合には、弾性波のエネルギーを圧電体層側に効果的に閉じ込めることができる。
　本発明では、前記支持基板と前記圧電体層との間に、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層が設けられていてもよい。この場合には、弾性波のエネルギーを圧電体層側に効果的に閉じ込めることができる。
　本発明では、前記高音速層と前記圧電体層との間に、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い低音速層が設けられていてもよい。この場合には、弾性波のエネルギーを圧電体層側により一層効果的に閉じ込めることができる。
　本発明では、前記支持基板と前記圧電体層との間に音響反射膜が設けられており、前記音響反射膜が、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層と、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層とを有していてもよい。この場合には、弾性波のエネルギーを圧電体層側に効果的に閉じ込めることができる。
　本発明では、前記支持基板がシリコン基板であってもよい。
　本発明では、絶縁性を有する層を少なくとも１層含み、かつ前記圧電体層を含む中間層が、前記支持基板上に設けられており、前記中間層上に、前記ＩＤＴ電極に電気的に接続されている第２の配線電極が設けられていてもよい。この場合には、支持基板が半導体からなる場合などに、リーク電流を抑制することができるため、弾性波装置の電気的特性が劣化し難い。
　本発明では、前記圧電体層上に前記第２の配線電極が設けられていてもよい。この場合には、支持基板が半導体からなる場合などに、リーク電流を抑制することができるため、弾性波装置の電気的特性が劣化し難い。
　本発明では、前記カバー部材がシリコンカバーであってもよい。
　本発明では、前記第１の配線電極が、前記保護膜に覆われていない部分を有し、前記第１の配線電極上の前記保護膜に覆われていない部分に接合されるように、バンプが設けられていてもよい。
　本発明では、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記圧電体層の厚みが３．５λ以下であってもよい。この場合には、弾性波装置のＱ特性を効果的に改善することができる。
　以下において、第１の実施形態の第１～第３の変形例を示す。第１～第３の変形例においても、第１の実施形態と同様に保護膜１６が設けられているため、生産性をより確実に高めることができる。
　図６は、第１の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。
　本変形例は、支持基板３と圧電体層５との間に、支持基板３とは別に高音速層３４が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。高音速層３４と圧電体層５との間に、低音速層４が設けられている。上記の点以外においては、本変形例の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。なお、本変形例の中間層３６は高音速層３４を含む。
　高音速層３４は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ膜、シリコン（Ｓｉ）、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電体、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、マグネシア、または、上記各材料を主成分とする材料、上記各材料の混合物を主成分とする材料のいずれかからなる。なお、高音速層３４の材料は、相対的に高音速な材料であればよい。
　本変形例においても、圧電性基板３２において、高音速層３４、低音速層４及び圧電体層５がこの順序で積層されているため、弾性波のエネルギーを圧電体層５側に効果的に閉じ込めることができる。
　図７は、第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。
　本変形例は、支持基板３と圧電体層５との間に音響反射膜４４が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本変形例の弾性波装置は、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。なお、本変形例の中間層は、圧電体層５と音響反射膜４４からなる。
　音響反射膜４４は、音響インピーダンスが相対的に低い複数の低音響インピーダンス層と、音響インピーダンスが相対的に高い複数の高音響インピーダンス層とを有する。より具体的には、音響反射膜４４は、低音響インピーダンス層４５ａ、低音響インピーダンス層４５ｂ及び低音響インピーダンス層４５ｃの３層の低音響インピーダンス層を有する。音響反射膜４４は、高音響インピーダンス層４６ａ及び高音響インピーダンス層４６ｂの２層の高音響インピーダンス層を有する。本変形例においては、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とが交互に積層されている。音響反射膜４４において、最も圧電体層５側に位置する層は、低音響インピーダンス層４５ａである。
　圧電性基板４２において、圧電体層５と支持基板３との間に音響反射膜４４が設けられていることにより、弾性波を圧電体層５側に効果的に反射させることができる。従って、弾性波のエネルギーを圧電体層５側に効果的に閉じ込めることができる。
　図８は、第１の実施形態の第３の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。
　本変形例においては、圧電体層５５の配置及び第２の配線電極５８が低音速層４上に至っている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本変形例の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。圧電体層５５は、第１の主面２ａの法線方向から見たときに、貫通ビア電極１７の内側に設けられている。
　本変形例においては、第１の実施形態と同様に、支持基板３はシリコンからなり、低音速層４は酸化ケイ素からなる。第２の配線電極５８は、支持基板３上に、中間層５６における低音速層４を介して間接的に設けられている。よって、リーク電流を抑制することができるため、弾性波装置の電気的特性が劣化し難い。
　上記各実施形態の弾性波装置は、高周波フロントエンド回路のデュプレクサなどとして用いることができる。この例を下記において説明する。
　図９は、通信装置及び高周波フロントエンド回路の構成図である。なお、同図には、高周波フロントエンド回路２３０と接続される各構成要素、例えば、アンテナ素子２０２やＲＦ信号処理回路（ＲＦＩＣ）２０３も併せて図示されている。高周波フロントエンド回路２３０及びＲＦ信号処理回路２０３は、通信装置２４０を構成している。なお、通信装置２４０は、電源、ＣＰＵやディスプレイを含んでいてもよい。
　高周波フロントエンド回路２３０は、スイッチ２２５と、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと、フィルタ２３１，２３２と、ローノイズアンプ回路２１４，２２４と、パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂとを備える。なお、図９の高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０は、高周波フロントエンド回路及び通信装置の一例であって、この構成に限定されるものではない。
　デュプレクサ２０１Ａは、フィルタ２１１，２１２を有する。デュプレクサ２０１Ｂは、フィルタ２２１，２２２を有する。デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂは、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。なお、上記弾性波装置は、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂであってもよいし、フィルタ２１１，２１２，２２１，２２２であってもよい。
　さらに、上記弾性波装置は、例えば、３つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたトリプレクサや、６つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたヘキサプレクサなど、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサについても適用することができる。
　すなわち、上記弾性波装置は、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサを含む。そして、該マルチプレクサは、送信フィルタ及び受信フィルタの双方を備える構成に限らず、送信フィルタのみ、または、受信フィルタのみを備える構成であってもかまわない。
　スイッチ２２５は、制御部（図示せず）からの制御信号に従って、アンテナ素子２０２と所定のバンドに対応する信号経路とを接続し、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｏｌｅ　ＤｏＵｂｌｅ　Ｔｈｒｏｗ）型のスイッチによって構成される。なお、アンテナ素子２０２と接続される信号経路は１つに限らず、複数であってもよい。つまり、高周波フロントエンド回路２３０は、キャリアアグリゲーションに対応していてもよい。
　ローノイズアンプ回路２１４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ａを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。ローノイズアンプ回路２２４は、アンテナ素子２０２、スイッチ２２５及びデュプレクサ２０１Ｂを経由した高周波信号（ここでは高周波受信信号）を増幅し、ＲＦ信号処理回路２０３へ出力する受信増幅回路である。
　パワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ａ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。パワーアンプ回路２４４ａ，２４４ｂは、ＲＦ信号処理回路２０３から出力された高周波信号（ここでは高周波送信信号）を増幅し、デュプレクサ２０１Ｂ及びスイッチ２２５を経由してアンテナ素子２０２に出力する送信増幅回路である。
　ＲＦ信号処理回路２０３は、アンテナ素子２０２から受信信号経路を介して入力された高周波受信信号を、ダウンコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された受信信号を出力する。また、ＲＦ信号処理回路２０３は、入力された送信信号をアップコンバートなどにより信号処理し、当該信号処理して生成された高周波送信信号をパワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂへ出力する。ＲＦ信号処理回路２０３は、例えば、ＲＦＩＣである。なお、通信装置は、ＢＢ（ベースバンド）ＩＣを含んでいてもよい。この場合、ＢＢＩＣは、ＲＦＩＣで処理された受信信号を信号処理する。また、ＢＢＩＣは、送信信号を信号処理し、ＲＦＩＣに出力する。ＢＢＩＣで処理された受信信号や、ＢＢＩＣが信号処理する前の送信信号は、例えば、画像信号や音声信号等である。
　なお、高周波フロントエンド回路２３０は、上記デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂに代わり、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂの変形例に係るデュプレクサを備えていてもよい。
　他方、通信装置２４０におけるフィルタ２３１，２３２は、ローノイズアンプ回路２１４，２２４及びパワーアンプ回路２３４ａ，２３４ｂ，２４４ａ，２４４ｂを介さず、ＲＦ信号処理回路２０３とスイッチ２２５との間に接続されている。フィルタ２３１，２３２も、デュプレクサ２０１Ａ，２０１Ｂと同様に、スイッチ２２５を介してアンテナ素子２０２に接続される。
　以上のように構成された高周波フロントエンド回路２３０及び通信装置２４０によれば、本発明の弾性波装置である、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、３以上のフィルタを備えるマルチプレクサなどにより、生産性をより確実に高めることができる。
　以上、本発明の実施形態に係る弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置について、実施形態及びその変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施形態及び変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施形態や、上記実施形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る高周波フロントエンド回路及び通信装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
　本発明は、弾性波共振子、フィルタ、デュプレクサ、マルチバンドシステムに適用できるマルチプレクサ、フロントエンド回路及び通信装置として、携帯電話機などの通信機器に広く利用できる。
１…弾性波装置
２…圧電性基板
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３…支持基板
４…低音速層
５…圧電体層
６…中間層
７…ＩＤＴ電極
８…支持部材
８ａ…開口部
９…カバー部材
１３Ａ，１３Ｂ…第１，第２の絶縁層
１４…貫通孔
１５…第１の配線電極
１６…保護膜
１７…貫通ビア電極
１８…第２の配線電極
１９…バンプ
２０…弾性波装置集合体
２２…個片化前の圧電性基板
２３…個片化前の支持基板
２３ａ，２３ｂ…第３，第４の主面
２８…個片化前の支持部材
２９…個片化前のカバー部材
３２…圧電性基板
３４…高音速層
３６…中間層
４２…圧電性基板
４４…音響反射膜
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ…低音響インピーダンス層
４６ａ，４６ｂ…高音響インピーダンス層
５５…圧電体層
５６…中間層
５８…第２の配線電極
２０１Ａ，２０１Ｂ…デュプレクサ
２０２…アンテナ素子
２０３…ＲＦ信号処理回路
２１１，２１２…フィルタ
２１４…ローノイズアンプ回路
２２１，２２２…フィルタ
２２４…ローノイズアンプ回路
２２５…スイッチ
２３０…高周波フロントエンド回路
２３１，２３２…フィルタ
２３４ａ，２３４ｂ…パワーアンプ回路
２４０…通信装置
２４４ａ，２４４ｂ…パワーアンプ回路

Claims (18)

  1. 　支持基板と、前記支持基板上に直接的にまたは間接的に設けられている圧電体層と、を有し、かつ前記圧電体層側の主面である第１の主面と、前記支持基板側の主面である第２の主面と、を有する圧電性基板と、
    　前記圧電性基板の前記第１の主面上に直接的にまたは間接的に設けられているＩＤＴ電極と、
    　前記支持基板上に、前記第１の主面の法線方向から見たときに、前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられている支持部材と、
    　前記支持部材上に設けられているカバー部材と、
    　前記支持基板を貫通するように設けられており、前記ＩＤＴ電極に電気的に接続されている貫通ビア電極と、
    　前記圧電性基板の前記第２の主面上に設けられており、前記貫通ビア電極に電気的に接続されている第１の配線電極と、
    　前記第１の配線電極の少なくとも一部を覆うように設けられている保護膜と、
    を備え、
    　前記第２の主面の法線方向から見たときに、前記保護膜が前記支持基板と重ならないように前記保護膜が前記支持部材よりも内側に設けられている、弾性波装置。
  2. 　前記支持基板と前記第１の配線電極との間、及び、前記支持基板と前記貫通ビア電極との間に、絶縁層が設けられている、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第２の主面の法線方向から見たときに、前記絶縁層が前記支持部材よりも内側に設けられている、請求項２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記保護膜の厚みが前記絶縁層の厚みよりも厚い、請求項２または３に記載の弾性波装置。
  5. 　前記支持基板が、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層である、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  6. 　前記支持基板と前記圧電体層との間に、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層が設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記高音速層と前記圧電体層との間に、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い低音速層が設けられている、請求項５または６に記載の弾性波装置。
  8. 　前記支持基板と前記圧電体層との間に音響反射膜が設けられており、
    　前記音響反射膜が、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層と、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層と、を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記支持基板がシリコン基板である、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　絶縁性を有する層を少なくとも１層含み、かつ前記圧電体層を含む中間層が、前記支持基板上に設けられており、
    　前記中間層上に、前記ＩＤＴ電極に電気的に接続されている第２の配線電極が設けられている、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　前記圧電体層上に前記第２の配線電極が設けられている、請求項１０に記載の弾性波装置。
  12. 　前記カバー部材がシリコンカバーである、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  13. 　前記第１の配線電極が、前記保護膜に覆われていない部分を有し、
    　前記第１の配線電極上の前記保護膜に覆われていない部分に接合されるように、バンプが設けられている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  14. 　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記圧電体層の厚みが３．５λ以下である、請求項１～１３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  15. 　請求項１～１４のいずれか１項に記載の弾性波装置と、
    　パワーアンプと、
    を備える、高周波フロントエンド回路。
  16. 　請求項１５に記載の高周波フロントエンド回路と、
    　ＲＦ信号処理回路と、
    を備える、通信装置。
  17. 　請求項１～１４のいずれか１項に記載の弾性波装置の製造方法であって、
    　個片化前の圧電性基板を有し、前記ＩＤＴ電極と、前記貫通ビア電極と、前記第１の配線電極と、前記保護膜と、をそれぞれ複数有し、前記複数のＩＤＴ電極をそれぞれ囲むように、前記個片化前の圧電性基板上に個片化前の支持部材が設けられており、前記個片化前の支持部材上に個片化前のカバー部材が設けられている、弾性波装置集合体を用意する工程と、
    　前記個片化前の圧電性基板、前記個片化前の支持部材及び前記個片化前のカバー部材をダイシングすることにより、前記弾性波装置集合体を個片化する工程と、
    を備え、
    　前記弾性波装置集合体を用意する工程において、前記第２の主面の法線方向から見たときに、前記個片化前の支持部材と重なる部分に至らないように、かつ前記個片化前の支持部材よりも内側に位置するように、前記複数の保護膜をそれぞれ設ける、弾性波装置の製造方法。
  18. 　前記弾性波装置集合体を個片化する工程において、レーザー光の照射によりダイシングする、請求項１７に記載の弾性波装置の製造方法。
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